吸附制冷机制造技术

本发明专利技术提供一种吸附制冷机，包括：吸附床，吸附床内填充有吸附剂；蒸发器；泵管，泵管的两端分别与吸附床和蒸发器连接，吸附床、泵管和蒸发器构成封闭腔体；储气腔，储气腔通过进气管与封闭腔体连通。本发明专利技术提供的吸附制冷机，通过设置与吸附制冷机连通的储气腔，一方面能够有效降低吸附制冷机结构强度要求，提高吸附制冷机的安全性能，防止吸附制冷机在室温环境下承受过高压力而出现安全性问题；另一方面能够使吸附制冷机在低温工作环境下获得足够质量的工质，在蒸发器冷凝和制冷过程中产生充足的液体工质；还能够减小处于低温环境中的吸附制冷机的体积和质量，同时能够降低由吸附床向蒸发器的轴向漏热，使低温冷量更为高效地利用。用。用。

【技术实现步骤摘要】
吸附制冷机


[0001]本专利技术涉及低温制冷
，尤其涉及一种吸附制冷机。

技术介绍

[0002]吸附制冷技术是利用吸附效应使液体减压蒸发实现制冷效应。在不同温度下，吸附剂对吸附质的吸附率不同，通过周期性地加热和冷却吸附剂，使吸附质气体交替被解吸和吸附，利用吸附效应取代传统的机械压缩机获得制冷效果。由于没有运动部件，因此吸附制冷机具有工作寿命长、无振动、可靠性高、无电磁干扰等优点。
[0003]吸附式制冷机的工作温度取决于吸附质气体的性质。例如，在制冷温度为1K以下的极低温吸附制冷机中，选用氦气(4He或3He)作为吸附质，活性炭等多孔材料作为吸附剂，在压力足够低时，使用3He作为工质的吸附制冷机的最低温度能达到250mK左右，4He吸附制冷机最低温度能达到约590mK。
[0004]但是现在工作于低温温区的吸附制冷机，为了使其在低温环境下能够形成充足的液体，需要在室温环境下充入足够质量的气体工质，会使得在室温下吸附制冷机内部的气体压强高达数兆帕甚至达到10MPa以上，对吸附制冷机结构强度和安全性提出了更高的要求，从而导致其体积重量增加，还会造成吸附制冷机轴向导热漏热增大等不利影响。

技术实现思路

[0005]本专利技术提供一种吸附制冷机，用以解决现有技术中吸附制冷机在室温下充气压力高导致结构强度要求高、安全性差的缺陷。
[0006]本专利技术提供一种吸附制冷机，包括：吸附床，所述吸附床内填充有吸附剂；蒸发器；泵管，所述泵管的两端分别与所述吸附床和所述蒸发器连接，所述吸附床、所述泵管和所述蒸发器构成封闭腔体；以及储气腔，所述储气腔通过进气管与所述封闭腔体连通。
[0007]根据本专利技术提供的一种吸附制冷机，所述储气腔通过所述进气管与所述吸附床连通。
[0008]根据本专利技术提供的一种吸附制冷机，还包括充气管，所述充气管的一端与所述封闭腔体、所述储气腔或所述进气管中的任意一者连接，所述充气管的另一端用于与外部充气装置连接。
[0009]根据本专利技术提供的一种吸附制冷机，还包括至少一个阀门，所述阀门安装在所述充气管和/或所述进气管。
[0010]根据本专利技术提供的一种吸附制冷机，还包括预冷器，所述预冷器安装在所述泵管。
[0011]根据本专利技术提供的一种吸附制冷机，所述预冷器包括多个换热片，多个所述换热片位于所述泵管的内部，且相邻两个所述换热片之间形成间隙。
[0012]根据本专利技术提供的一种吸附制冷机，所述蒸发器包括壳体，所述壳体的顶面开设有通气孔，所述通气孔呈圆锥体结构，所述圆锥体结构的锥底部分朝向所述泵管，所述通气孔与所述泵管连通。
[0013]根据本专利技术提供的一种吸附制冷机，所述壳体的底部安装有蒸发器冷头。
[0014]根据本专利技术提供的一种吸附制冷机，所述吸附床还包括加热器。
[0015]根据本专利技术提供的一种吸附制冷机，所述加热器安装在所述吸附床内。
[0016]本专利技术提供的吸附制冷机，通过设置与吸附制冷机连通的储气腔，一方面能够有效降低吸附制冷机结构强度要求，提高吸附制冷机的安全性能，防止吸附制冷机在室温环境下承受过高压力而出现安全性问题；另一方面能够使吸附制冷机在低温工作环境下获得足够质量的工质，在蒸发器冷凝和制冷过程中产生充足的液体工质。另外，通过设置储气腔，还能够减小处于低温环境中的吸附制冷机的体积和质量，同时能够降低由吸附床向蒸发器的轴向漏热，使低温冷量更为高效地利用。
附图说明
[0017]为了更清楚地说明本专利技术或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作一简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本专利技术的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
[0018]图1是本专利技术提供的吸附制冷机的结构示意图之一；
[0019]图2是本专利技术提供的吸附制冷机的结构示意图之二；
[0020]图3是图1中示出的预冷器的结构示意图；
[0021]图4是图1中示出的蒸发器的结构示意图；
[0022]附图标记：
[0023]10：吸附床；
ꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀ
11：加热器；
ꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀ
12：吸附剂；
[0024]20：泵管；
ꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀ
30：蒸发器；
ꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀ
31：壳体；
[0025]32：蒸发器冷头；
ꢀꢀꢀꢀꢀ
40：储气腔；
ꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀ
50：进气管；
[0026]60：预冷器；
ꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀ
61：第一本体部；
ꢀꢀꢀꢀꢀ
62：第二本体部；
[0027]70：充气管；
ꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀ
80：阀门。
具体实施方式
[0028]为使本专利技术的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本专利技术中的附图，对本专利技术中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本专利技术一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本专利技术中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本专利技术保护的范围。
[0029]下面结合图1
‑
图4描述本专利技术的吸附制冷机。
[0030]如图1所示，在本专利技术的一个实施例中，吸附制冷机包括：吸附床10、泵管20、蒸发器30、储气腔40和进气管50。吸附床10内填充有吸附剂12，吸附床10与蒸发器30通过泵管20连接，从而使吸附床10、泵管20和蒸发器30组成一个封闭腔体。储气腔40通过进气管50与该封闭腔体连接，用于向该封闭腔体内填充气体工质。
[0031]具体来说，在初始情况下，吸附制冷机处于室温状态，吸附床10和储气腔40内部的工质均处于室温下的气体状态，当吸附制冷机开始被低温冷源冷却以后，吸附床10和蒸发器30的温度不断下降，储气腔40中的气体工质不断向封闭腔体内流动和补充，当蒸发器30
降低至低温工作温区并且低于工质饱和温度以后，气体工质开始在蒸发器30中凝结为液体工质，随着冷凝过程的不断进行，封闭腔体内的压力逐渐下降，储气腔40中的气体继续不断地向封闭腔体内补充，最终使蒸发器30中产生充足的液体工质。然后，对吸附床10进行降温冷却，吸附床10内填充有吸附剂12，吸附剂12的吸附效应增强，吸附床10内的气体工质被吸附到吸附剂12中，吸附床10内的压力进一步下降，蒸发器30中的液体工质发生减压蒸发，产生制冷效应，使蒸发器30温度进一步下降，最终达到最低的制冷温度，蒸发器30中剩余液体工质即可转化为吸附制冷机可以利用的低温制冷量。
[0032]进一步地，在本专利技术的一个实施例中，还可在吸附床10的内部或外部设置加热器，当吸附制冷机完成一次制冷循环，需要再次冷凝和制冷时，通过加热器对吸附剂12进行加热使吸附剂12中的气体工质发生脱附，气体工质重新流入蒸发器30本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种吸附制冷机，其特征在于，包括：吸附床，所述吸附床内填充有吸附剂；蒸发器；泵管，所述泵管的两端分别与所述吸附床和所述蒸发器连接，所述吸附床、所述泵管和所述蒸发器构成封闭腔体；以及储气腔，所述储气腔通过进气管与所述封闭腔体连通。2.根据权利要求1所述的吸附制冷机，其特征在于，所述储气腔通过所述进气管与所述吸附床连通。3.根据权利要求1所述的吸附制冷机，其特征在于，还包括充气管，所述充气管的一端与所述封闭腔体、所述储气腔或所述进气管中的任意一者连接，所述充气管的另一端用于与外部充气装置连接。4.根据权利要求3所述的吸附制冷机，其特征在于，还包括至少一个阀门，所述阀门安装在所述充气管和/或所述进气管。5.根据权利要求1所述的吸...

【专利技术属性】
技术研发人员：赵雅楠，雷祎琳，梁惊涛，洪国同，
申请(专利权)人：中国科学院理化技术研究所，
类型：发明
国别省市：